чергу теж випускають енергію, тільки вже в дещо іншій формі - як невидиме інфрачервоне, або теплове, випромінювання.
У середньому ж досить тривалий час в космічний простір йде рівно стільки енергії у вигляді інфрачервоного випромінювання, скільки її надходить у вигляді сонячного світла. Таким чином, встановлюється теплова рівновага нашої планети. Все питання в тому, при якій температурі встановиться цю рівновагу. Якби атмосфери не було, середня температура Землі становила б - 23 градуси. Захисна дія атмосфери, що поглинає частину інфрачервоного випромінювання земної поверхні, призводить до того, що насправді ця температура становить +15 градусів. Підвищення температури - суть наслідок парникового ефекту в атмосфері, який посилюється зі збільшенням кількості вуглекислого газу і водяної пари в атмосфері. Ці гази найкраще поглинають інфрачервону радіацію (Рис.2.).
В останні десятиліття в атмосфері все більше і більше збільшується концентрація вуглекислого газу. Це відбувається тому; що з кожним роком збільшуються обсяги спалювання викопного палива і деревини. Внаслідок цього середня температура повітря біля поверхні Землі підвищується приблизно на 0,5 градуса за століття. Якщо нинішні темпи спалювання палива, а значить, і підвищення концентрації парникових газів збережуться і надалі, то, за деякими прогнозами, в наступному столітті очікується ще більше потепління клімату.
Ідея про механізм парникового ефекту була вперше викладена в 1827 році Жозефом Фур'є в статті «Записка про температурах земної кулі та інших планет», в якій він розглядав різні механізми формування клімату Землі, при цьому він розглядав як фактори , що впливають на загальний тепловий баланс Землі (нагрівання сонячним випромінюванням, охолодження за рахунок лучеиспускания, внутрішнє тепло Землі), так і фактори, що впливають на теплоперенос і температури кліматичних поясів (теплопровідність, атмосферна і океанічна циркуляція).
При розгляді впливу атмосфери на радіаційний баланс
Фур'є проаналізував досвід М. де Соссюра з зачернённим зсередини посудиною, накритим склом. Де Соссюр вимірював різницю температур всередині і зовні такої судини, виставленого на пряме сонячне світло. Фур'є пояснив підвищення температури всередині такого «міні-парника» в порівнянні з зовнішньою температурою дією двох факторів: блокуванням конвективного теплопереносу (скло запобігає відтік нагрітого повітря зсередини і приплив прохолодного зовні) і різної прозорістю скла у видимому і інфрачервоному діапазоні.
Саме останній фактор і отримав в пізнішій літературі назву парникового ефекту - поглинаючи видиме світло, поверхня нагрівається і випускає теплові (інфрачервоні) промені; оскільки скло прозоро для видимого світла і майже непрозоро для теплового випромінювання, то накопичення тепла веде до такого зростання температури, при якому кількість проходять через скло теплових променів достатньо для встановлення теплової рівноваги.
Фур'є постулював, що оптичні властивості атмосфери Землі аналогічні оптичним властивостям скла, тобто її прозорість в інфрачервоному діапазоні нижче, ніж прозорість в діапазоні оптичному.
Суть парникового ефекту полягає в наступному: Земля отримує енергію від Сонця, в основному, у видимій частині спектру, а сама випромінює в космічний простір, головним чином, інфрачервоні промені.
Однак багато що містяться в її атмосфері, - водяна пара, СО2, метан, закис азоту і т. д. - прозорі для видимих ??променів, але активно поглинають інфрачервоні, утримуючи тим самим в атмосфері частину тепла.
В останні десятиліття вміст парникових газів в атмосфері дуже сильно зросла. З'явилися і нові, раніше не існували речовини з парниковим спектром поглинання - насамперед фторуглеводородов. Гази, що викликають парниковий ефект, - це не тільки діоксид вуглецю (CO2). До них також належать метан (CH4), закис азоту (N2O), гідрофторвуглеці (ДФУ), перфторвуглероди (ПФУ), гексафторид сірки (SF6). Однак саме спалювання вуглеводневого палива, що супроводжується виділенням CO2, вважається основною причиною забруднення.
Причина швидкого зростання кількості парникових газів очевидна, - розвиток промисловості досі базується на спалюванні викопного органічного палива: нафти, вугілля, газу, в результаті чого в атмосферу викидається близько 6 млрд тонн вуглекислого газу на рік. У тропічних районах спалюють ліси, розчищаючи землю під пасовища і оранку. Людство зараз спалює за день стільки викопного палива, скільки його утворювалося за тисячі років в період утворення родовищ нафти, вугілля і газу. Від цього «поштовху» кліматична система вийшла з «рівноваги» і ми бачимо більше число вторинних негативних явищ: особливо спекотних днів, посух, повеней, різких стрибків погоди, причому саме...
